农业种质库的设计与建设要求探讨

农业种质库建设是一项专业性很强的农业工程,它所保存的农业生物资源,是育种的物质基础,也是国家宝贵的战略资源。但国内目前还没有种质库设计与建设的标准,导致了不少建成的种质库存在着较多的缺陷或问题,有的甚至经过几次改造和调试后才能投入使用。该文就有关农业种质库,重点是对低温种质库特点、技术指标、设计原则与要求及建设经验作一介绍,以供参考。     

甘肃省农业种质资源库建设现状及发展建议

为加强甘肃珍稀、濒危、特色地方品种和特有资源的保存,确保保存种质的遗传完整性,提高种质利用效率,对2018年甘肃省建设的7家特色农业种质资源库的功能定位、研究方向和保存情况进行了调研,分析了目前种质资源库在建设运行中存在的主要问题,从增强地方优异种质资源保护意识、加强种质资源深度评价与创新、加强合作与交流、加强人才队伍建设等方面提出了种质资源保护和利用的建议。     

农业种质资源库低温除湿设施的研究

长期保存种子的种质资源库,须创造低温低湿(0～—10℃,相对湿度35％)的贮藏环境。本文从原理上综合分析了各种空气减湿设备的优缺点,针对我国国情,提出了两级除湿法:初级采用冷冻去湿,使库内空气由常温向低温低湿过渡;再用经多年研制的新型“转筒式除湿机”,达到低温下除湿,满足环境要求。文中阐述了该除湿机的结构特征与工作原理,以及测试系统、生产使用效果。经几年实测、运行证明,该两级除湿系统,设计合理、运行稳定、效益显著。     

基于物联网技术的辽宁种质库信息平台设计与实现

针对目前国内种质资源信息化平台集成度差的弱点,根据物联网的技术规范,结合种质库的工作需要,设计了高度集成的辽宁种质库物联网信息平台。     

工业用高芥酸油菜育种与应用

本文介绍了芥酸及其主要衍生产品的用途,重点综述了高芥酸油菜种质资源、常规育种和生产应用以及利用基因工程提高油菜种子芥酸含量的研究进展,指出了当前高芥酸油菜育种与应用中存在的主要问题并提出了相应建议。     

人参和西洋参种质资源的乳酸聚丙烯酰胺凝胶电泳分析*

利用改进的乳酸聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对247个人参(Panax ginseng C.A.Meyer)及西洋参(P. quinquefoliumL)种质资源的种子醇溶蛋白、盐溶蛋白进行了系统电泳分析.根据蛋白谱带迁移率的不同,分别把醇溶蛋白及盐溶蛋白的电泳图分为α、β、γ、ω等4个带区以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等4个带区.人参和西洋参分别具有自己独特的蛋白谱带,彼此可以相互区别.在所研究的168个人参种质和79个西洋参种质中,分别有9个和3个种质的醇溶蛋白谱带表现出自己特有的特征带,说明人参和西洋参种内的遗传多样性丰富程度较低.干种子和层积处理的种子(胚率60%)具有相同的电泳谱带.人参×西洋参杂种F1代的谱带等于两亲本共同谱带与各自独有谱带之和.     

用EST—SSR分子标记技术构建大白菜核心种质及其指纹图谱库

摘要利用EST-SSR分子标记对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1900份大白菜种质资源进行分析研究。构建大白菜种质资源的核心种质并且形成核心种质的EST—SSR指纹图谱库。结果表明利用4组鉴定白菜品种的EST—SSR的特异性标记组合,获得近158个EST—SSR多态的标记,对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1900份大白菜种质资源进行核心种质的构建提供了分析数据。形成的核心种质包括168份样品,占库存资源的8．8％,它的多态位点百分率保持了原群体的100％。所构建的核心种质涵盖了原资源的绝大部分区域来源的品种,包含了早、中、晚熟品种中所有典型的大白菜类型和其相关的特征特性。并进一步进行了核心种质资源遗传多样性分析。核心种质的EST—SSR指纹图谱库中,每一份样品的指纹都是唯一的,为登记、评价、整理、分发、繁殖等种质资源库的管理和育种者对其材料的利用提供了重要的有价值的信息。EST-SSR标记组合是构建中国大白菜核心种质及其指纹图谱的经济、高效的方法。     

花生种子吸胀期间耐低温性及其与品质性状的相关研究

利用55份花生种子进行低温吸胀萌发试验,统计露白率及芽长/种长,筛选耐低温种质,并通过近红外光谱技术测定油酸、亚油酸、棕榈酸、脂肪、蛋白质及蔗糖含量,分析花生种子吸胀期间耐低温性与各项品质性状之间的相关性.结果表明:参试花生种质在2℃96h低温胁迫条件下,露白率≥80%的种质有3份、80%＞露白率≥70%的种质有3份、...     

水产种质资源地理信息系统设计与实观

水产种质资源地理信息系统是为了实现水产种质资源数据共享而开发的一个C/S模式共享平台。采用VB＋MapX的二次开发方式，实现了空间数据与属性数据互相查询、数据管理以及报表输出等功能，另外还绘制了水产物种地理的分布图和水系分布图。     

诱发突变创造春小麦种质资源选育新品种的研究

利用射线和化学诱变剂处理春小麦种子，诱发遗传变异，结合突变体杂交，并采取系谱法定向选择，育成了高产优质品系，创新出矮秆、大粒、优质、特早熟等突变系，为进一步育种提供了种质资源。     

披碱草种子的气流冲击式转筒干燥试验

为研究气流冲击式转筒干燥结构参数（喷管直径、喷嘴高度与喷管倾角）与工艺参数（风温、风速与转筒转速）变化对牧草种子干燥速率与发芽率的影响,该文将气流冲击式转筒干燥技术应用于披碱草种子干燥,并通过Design-Expert 7.0软件对试验进行优化设计,建立了试验条件范围内平均干燥速率的预测模型。试验结果表明：气流冲击式转筒干燥技术可较好的应用于披碱草种子的干燥,干燥后的披碱草种子达到了国家一级种子标准;在试验条件范围内,风温、风速、风温和分支喷管倾角交互作用、风速和转筒转速交互作用对平均干燥速率的影响显著,影响大小依次为：风温＞风速＞风速和转筒转速交互作用＞风温和分支喷管倾角交互作用;各因素及其交互作用对发芽率的影响不显著。该研究为气流冲击式转筒干燥技术应用于种子的干燥提供了技术依据。     

Patterns of SSR variation in bread wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis> L.) seeds under ex situ genebank storage and accelerated ageing

Maintaining seed viability and germplasm integrity is a challenging task in conservation of plant genetic resources, as seeds under storage will lose viability and genetic changes will occur. Attempt was made to analyze the patterns of genetic changes in wheat germplasm under ex situ genebank storage and accelerated ageing treatments. A set of 16 naturally aged wheat accessions under ex situ genebank storage since 1994 were sampled. Four recently regenerated wheat accessions were selected, four random seed samples were chosen from each accession, and three of them were exposed to three different accelerated ageing treatments. These 32 seed samples in two germplasm sets displayed a range of germination rates from 4 to 98 %. Thirty-seven microsatellite markers representing 21 wheat chromosomes were applied to screen 12 seeds of each sample and 449 SSR alleles were scored. Large SSR variation was found in each germplasm set. There was 73.1 % of the total SSR variation present among the naturally aged samples and 78.2 % present among the accelerated ageing samples. Several analyses for genetic association consistently revealed no clear genetic separations among samples of high or low germination rates in both germplasm sets. Samples under different accelerated ageing treatments did not show much genetic differentiations from the original sample of each accession. Mantel tests revealed non-significant associations between SSR variability and sample germination rates for both germplasm sets. These findings are useful for understanding seed deterioration under different ageing conditions and suggest that genome-wide SSR variability may not provide sensitive markers for the monitoring of wheat seed viability.     

恒温下相对湿度对果蔬热风干燥特性和品质的影响及调控

相对湿度作为干燥介质的重要参数，对干燥热质传质过程和干燥品质具有显著影响。但由于相对湿度对干燥过程的影响机理及优化调控机制尚不明确，导致相对湿度的调控方式多依靠经验，造成干燥效率低、品质差、能耗高等问题。对于传质过程，降低相对湿度能够增大对流传质系数，加快物料表面水分蒸发；而对于传热过程，升高相对湿度能够增大对流传热系数，加快物料升温速率。相对湿度较高时，物料升温速率快，内部水分迁移量增大，但表面水分蒸发量较小；而当相对湿度较低时，物料升温速率较慢，内部水分迁移量较小，但表面水分蒸发量较大。相对传热和传质过程的影响此消彼长，互相耦合。高相对湿度主要体现为对传热过程的影响，低相对湿度主要体现为对传质过程的影响。高相对湿度能够抑制物料表面的结壳，并能够提高复水性，降低收缩率。阶段降湿及多阶段降湿干燥方式下物料表面形成和保持了蜂窝状多孔结构，能够提高干燥效率和品质。基于监测物料温度的相对湿度调控方式被验证为较忧的相对湿度控制方式。阶段降湿干燥方式适用性的实质为：干燥过程中所体现出的对流传热热阻和内部导热热阻的相对大小，及对流传质阻力和内部传质阻力的相对大小，不同干燥条件和物料种类、厚度会影响以上传热传质阻力的大小，从而呈现出不同适应性的结果。当阶段降湿干燥过程中传热毕渥数>1且传热毕渥数>0.1时，说明阶段降湿干燥过程适用于此物料的干燥。该文综合论述了相对湿度对果蔬热风干燥过程中热质传递及干燥品质的影响，优化调控策略及适用性范围4个方面内容，明确了果蔬热风干燥过程中相对湿度的影响机理，为相对湿度的优化调控提供理论依据和技术支持。     

Geographical patterns of diversity in pearl millet germplasm from Yemen

Yemen differs considerably from many other countries in its extreme variation in elevation. A set of 229 pearl millet germplasm accessions collected from diverse elevations of Yemen was characterized for 12 morpho-agronomic characteristics at ICRISAT, Patancheru, India. Analysis of variance revealed highly significant differences (P < 0.001) among elevational zones for flowering, plant height and seed weight when evaluated in the post-rainy season and for panicle length and thickness when evaluated in the rainy season. The differential performance of accessions for flowering and plant height during the rainy and post-rainy seasons at ICRISAT, Patancheru reflected the photoperiod and temperature sensitivity of the accessions. Shannon-Weaver diversity indices indicated high diversity from low elevations for flowering and plant height. The results of the present study imply that environmental factors such as elevation, temperature and rainfall are the important determinants of variation patterns of pearl millet in Yemen and pearl millet germplasm from high elevations of Yemen is a good source for early maturity, cold tolerance, short plant height and large seeds.     

An example of chartreuse skin colour in Onion (Allium cepa L.) cultivar Greenella

Genetic lines and example cultivars are used as markers to define variation when describing or evaluating wild or cultivated germplasm. Occasionally genotypes previously described in the literature are no longer available. This was thought to be the case for chartreuse skin colour in Onion. However, registration authorities undertaking Distinctness, Uniformity and Stability tests recently observed this skin colour in the cultivar Greenella and have provided seed to a genebank for long-term conservation. This characteristic is suitable both for use as a genetic marker and as an example cultivar for describing Onion skin colours.     

密闭温室半导体制冷除湿及蒸散水回收灌溉装置的研制

为了提高人工补光温室的水分的利用效率低下的问题,该文以盆栽辣椒为研究对象,在密闭温室中试验种植,采用半导体制冷热交换和空气露点除湿的方法,对辣椒在发育期、开花期和结果期的蒸散水回收效率进行研究,对比自然对流和强制对流方式除湿的效果以及温室内外盆栽辣椒的生长情况。结果表明:冷凝板温度最低达5.5℃,满足露点除湿条件。在盆栽辣椒的不同生长时期,强制对流进风方式下的室内温度变化范围为18.6~28.2℃,室内湿度变化范围为41%~61.7%,除湿效果随温度升高而显著提高;日回收量从35 m L增加到375 m L,日灌溉量从132 m L增加到540 m L,蒸散水回收率最高达69.4%。密闭温室中盆栽辣椒能够正常生长,而室外盆栽辣椒生长受到抑制。人工补光密闭温室系统除湿效果明显,有效的利用回收水进行盆栽辣椒灌溉。结果表明,人工光密闭温室内半导制冷除湿和蒸散水回收的研究对提高温室作物水分利用效率有积极的推动作用。     

A review of factors that influence the production of quality seed for long-term conservation in genebanks

Seed quality is a critical aspect in agriculture as well as in the long-term conservation of plant genetic resources in genebanks. Since potential seed longevity depends on initial quality, genebank curators need to be aware of the best management practices that contribute to the production of high quality seed during routine germplasm regeneration/multiplication. Among the factors influencing initial seed quality, those related to crop management, including plant nutrient and water supply during crop growth, climatic conditions during seed development and maturation, as well as the harvest and drying practices are of considerable significance. Seeds of high quality can be obtained by planting in suitable areas/fields and at appropriate times, applying good crop management practices, adoption of proper harvesting and drying techniques, careful handling and processing to minimize mechanical injuries and unwanted seed mixing with other accessions, and ensuring minimum deterioration before reaching the designated storage. However, seed production and post-harvest handling highly depend on the biology and agronomy of the species. As germplasm collections contain a wide range of diversity for morphological and agronomic characters and that there might well be critical gaps in knowledge among genebank staff or about the species in question, genebanks may also need to embark on research to gain crop specific knowledge on optimal seed production procedures to improve seed quality.     

基于毕渥数的果蔬阶段降湿热风干燥特性

为了揭示阶段降湿热风干燥技术的适用性,该研究在干燥温度60℃、风速1.0 m/s 时,研究了不同厚度胡萝卜片（6、12、18 mm）和龙眼物料在阶段降湿（第1阶段相对湿度（Relative Humidity,RH）50%保持30 min;第2阶段RH 20%至结束）和连续排湿（RH<15%）干燥条件下的干燥特性,传热毕渥数（heat transfer Biot,Bih）和传质毕渥数（mass transfer Biot,Bim）、水分有效扩散系数（effective moisture diffusion coefficient, Deff）、色泽、复水比及能耗值。研究表明：对于厚度为6 mm的胡萝卜片和龙眼物料,相对于阶段降湿,连续排湿有助于提高干燥效率;对于12或18 mm的胡萝卜片,阶段降湿能够提高Deff。6、12和18 mm的胡萝卜片在干燥过程中的Bih分别为0.582 7、1.165 5和1.748 2。6 mm时Bih<1,内部扩散的水分能够及时迁移至表面,维持较低RH有助于加快干燥速率。12或18 mm时Bih>1,物料表面和内部存在着较大的水分和温度梯度,此时需要采用阶段降湿干燥方式。不同厚度胡萝卜片干燥过程中的Bim在0.156 8～0.223 0之间;连续排湿和阶段降湿干燥条件下,龙眼Bim分别为0.110 3和0.084 3。这表明,水分由果肉内部迁移至果肉表面的传质阻力较小,干燥过程中果肉收缩、坚硬的外壳及外界较高RH使得水分迁移产生较大阻力。不同厚度胡萝卜片Bim>0.1,表明物料内部至表面存在较大的水分梯度,应采用高RH以减小表面水分蒸发速率,同时升高物料温度。对于6 mm胡萝卜和龙眼物料,连续排湿干燥条件下色泽较好,复水比高且能耗低;而对于12 或18 mm的胡萝卜片,阶段降湿干燥条件下具有较好的色泽,较高的复水比及较低的能耗。综上,阶段降湿干燥过程中,Bih>1且Bim>0.1时,说明阶段降湿干燥适用于此物料的干燥,否则宜采用连续排湿干燥方式。该研究可为果蔬热风干燥过程中合适的RH调控方式筛选提供理论依据和技术支持。     

装配加温除湿系统的轻简装配式日光温室设计及性能试验

针对中国传统日光温室土地利用率低、建设成本高、墙体构造各异及温度和湿度环境难以调控等突出问题,该研究设计出一种轻简装配式日光温室,并配套了基于温室主动蓄放热原理的冬季夜晚加温和除湿系统,其温室骨架可与主动蓄放热系统结合为一体。研究结果表明:相比于传统砖墙日光温室,轻简装配式温室冬季夜晚温度提高4.5℃以上;采用基于主动蓄放热系统热能的除湿系统,可将温室夜间相对湿度降低14%,相对湿度控制在80%以下;该温室可实现整体式装配安装,大大减少了施工时间和安装成本,温室后墙厚度为166 mm,与后墙为600 mm厚的砖墙温室相比,墙体占地面积减少72%,显著提高了土地利用率。